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Mechanik

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Auch wenn mich eigentlich in erster Linie die Programmierung eines solchen 6-Beiners reizt, so wollte ich weder einen Bausatz kaufen, noch irgend eine aus der Not entstandene Konstuktion zusammen zu frickeln. Ich kam also nicht darum herum, mich zuerst intensiv mit der Mechanik auseinander zu setzen. Die Überlegungen, die ich zu diesem Zeitpunkt anstellte, gingen von der Wahl der Servos, über die Dimensionen und die Formen der einzelnen Teile, bis hin zur Wahl geeigneter Gegenlager für die Servos. Kurz um - ich war erst mal beschäftigt. Da Mechanik nicht gerade mein Spezialgebiet ist, durfte ich mich auch erstmals näher mit CAD Software beschäftigen.

Irgendwann war aber auch dieser Schritt geschafft, und es war ein halbwegs vollständiges 3D Modell erstellt.

 

 

Die nächste Entscheidung die zu treffen war, betraf das Material. Da die Bearbeitung solch komplexer Formen ohne eine CNC Fräse nur wenig Spaß macht, und somit fest stand, das ich dies ohnehin nicht selbst machen konnte, hatte ich also so gut wie alle Möglichkeiten. Die Wahl war schnell getroffen - dass nicht nur optisch edle Material Carbon sollte zum Einsatz kommen. Letztendlich wird es wohl kaum ein wirklich vernünftiges Argument für den Einsatz von CFK geben, die tolle Optik hat jedoch zuletzt zu dieser Entscheidung weg von Aluminium beigetragen.

Nach dem mir Herr Schuster von modellbauservice.com etwas Nachhilfe in Sachen CAD gegeben hatte, übernahm er die Fräsarbeiten. An dieser Stelle möchte ich auch noch einmal ein Dank an Herrn Schuster für die geduldige Hilfe und die tolle Qualität der Teile aussprechen.

Kurze Zeit später waren auch alle 18 Stück Hitec HS645MG Servos eingetroffen. Dabei handelt es sich um ausreichend kräftige Exemplare, um den Roboter bis zu einem Gesamtgewicht von ca. 2,7 kg sicher auf 3 Beinen zu halten. Nach ersten Berechnungen dürfte ich bis zu dieser Gewichtsgrenze ca. 600 g Puffer habe. Die Servos stellen den mit Abstand größten Kostenfaktor dar, ich hoffe das sich diese Investition in einer langen Lebensdauer und genügend Kraft widerspiegelt.




Ein wichtiges Konstruktionsdetail auf das ich eingehen möchte, ist die Ausführung der Gegenlager. Trotz Kugel-gelagertem Abtrieb sind Servos für die Kräfte wie sie hier in Betrag und Richtung nicht ausgelegt. Daher wurde direkt gegenüber dem Abtrieb eine Platte mit ein gepresstem Kugellager montiert. In dieses Kugellager greift eine Aluminium Niete, welche die auftretenden Kräfte in die Konstruktion weiterleitet. Um Die Platte am Servogehäuse zu befestigen, habe ich die Schrauben verwendet, die das Servogehäuse schon im Auslieferungszustand zusammen halten. Zwar sind diese jetzt nicht mehr in voller Länge im Servogehäuse verschraubt, weil die Materialstärke der Gegenlagerplatte fehlt, jedoch hat dadurch bisher kein Nachteil ergeben.
Hier eine Detailaufnahme der Gegenlagerplatte:



Auf diesem Bild ist die Alu Niete zu erkennen, die als Achse im Kugellager dient. Die Niete ist natürlich nicht vernietet Sie wurde lediglich durch eine Bohrung gesteckt und mit Sekundenkleber fixiert.



Eine weitere Besonderheit findet sich am Ende von jedem Fuß. Um feststellen zu können, ob ein einzelnen Fuß Bodenkontakt würde hier kleine Schalter verbaut. Betätigt werden diese Schalter über eine Stange, welche in einer Keramik Buchse geführt wird. Eigentlich war die Messung der tatsächlich auftretenden Kraft geplant. Leide konnte ich auch nach langer Suche keine passenden Sensoren finden, die einerseits klein genug sind und andererseits nicht gleiche die Investitionskosten eines Kleinwagens darstellen ;) Für Hinweise in dieser Richtung wäre ich sehr dankbar!

Um den Roboter vor dem ausrutschen, und mein Parkett vor Kratzern zu schützen, wurde die Silberstahlstange so oft in Windowcolour getaucht, bis sich der auf den Bildern erkennbare Tropfen gebildet hatte.

Nun aber genug der Details. in der Zwischenzeit ist das Insekt mechanisch fertig montiert. Aber seht selbst...



Insgesamt bin ich relativ zufrieden mit der Mechanik, einzig die Verbindung zwischen den beiden Servos am Körper könnte etwas steifer sein. Hier kommen relativ weiche Alu Winkel zum Einsatz, bei Gelegenheit sollte ich wohl über etwas steiferes nach denken.

Wer Fragen hat, darf sich gerne melden, ich stehe gerne mit Rat und falls nötig weiteren Bilder zur Seite :)

Zuletzt aktualisiert am Freitag, den 23. Juli 2010 um 18:13 Uhr  

Kommentare 

 
#2 2010-07-03 15:01
Mein Satz wäre natürlich verständlicher, wenn der Link nicht rausgefilert worden wäre: http://www.thingiverse.com/
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#1 2010-07-03 14:49
Hallo

Ich habe den Link auf diese Seite in Besims Blog gefunden. Vielleicht mal so zur Anmerkung eine Seite mit mit mechanischen Prototypen und der Hardware, die zur Erstellung nötig ist.

Herzliche Grüße
Wolfgang
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